训练犬为觉醒，无节制的功能磁共振成像

Summary

无节制的醒狗磁共振成像（MRI）是一种新方法，具有物理或化学约束成像的多种优点。该协议引入了一种经济高效的培训方法，可最大限度地减少 MRI 环境中的培训，这既可能成本高昂，又可最大化可用于狗功能 MRI 的主题池。

Abstract

我们提出了犬功能磁共振成像 （fMRI） 训练协议，可以以经济高效的方式，使用高能量狗，用于获取功能和结构数据。这种训练狗醒，无节制fMRI的方法采用一种通用化程序，在几个不同的位置驻点，以方便站位行为转移到真正的MRI扫描环境;无需在 MRI 扫描环境中进行大量培训，即可进行上述工作，这非常昂贵。此外，此方法将站位（即下巴休息）行为的训练从脱敏分解为 MRI 环境（即 100 度分贝扫描音频），后者在专用的听觉暴露调节会话中完成。完整的培训和测试协议需要14小时，并立即转移到新的地点。我们还提供了从视觉面部处理和嗅觉鉴别范式中获得的蜂法fMRI数据的例子。

Introduction

对无节制的醒狗进行磁共振成像（MRI）是一种新方法，为检查狗脑的功能和结构创造了一种新方法。首次公布的MR图像从无拘无束的醒狗获取帐户在2009年（结构）和2012年（^{功能）1，2。}功能磁共振成像 （fMRI） 有几个优点，用于研究无节制清醒的狗的大脑功能。首先，数据收集与人类相似，因此更容易在^物种3中通用。第二，不需要麻醉，消除任何不良的后遗症。第三，大脑活动通过麻醉而改变，因此无需麻醉可以更好地评估认知^功能。第四，虽然流体/食物剥夺和身体限制允许研究人员探索非麻醉动物（如啮齿动物、鸟类和灵长类动物模型），但这些动物的认知状态可能不同于其无节制和无节制的同类动物。³.

目前，全世界有五个实验室正在扫描醒着的狗（美国亚特兰大;美国奥本;布达佩斯， 匈牙利;克雷塔罗，墨西哥;奥地利维也纳），没有标准化的方法训练狗故意接受核磁共振扫描5，6，7。所有的训练方法都有一个共同的目标，即训练狗长时间保持静止，这是高质量的大脑扫描所必需的。虽然所....

Protocol

这些方法的道德批准得到了奥本大学机构动物护理和使用委员会的批准，所有方法都按照其准则和条例执行。对于听觉暴露，通过会话的进展基于周数。对于站站课程，必须满足特定的会话指定性能标准（例如，至少 11 秒钟的下巴定位持续时间），然后培训师才能将狗推进到该培训阶段的下一个会话。否则，将重复该步骤。

1. 听觉暴露会话

注:这些会话构成对 MRI 扫描仪噪声的正向条件情绪响应 （CER） 的被动暴露和主动经典反调;扫描仪噪音被建立为一种刺激，预测玩具游戏或食物奖励的获取。暴露会话每周进行一次，约 10 分钟。

1. 被动暴露 （PE） 会话是环境性、40-70 分贝 （dB） 暴露于 MRI 扫描仪噪音。将狗运送到熟悉的锻炼区域，让狗在通过便携式蓝牙扬声器在会话指定音量下安静地听到音频播放时四处走动（参见材料表）。进行三次 10 分钟播放扫描仪噪音的 PE 会话，每周一次，持续三周（PE₁ 40-60 dB，PE₂ 65 dB，PE₃ 70 dB）。
2. 主动暴露 （AE） 会话使用标准经典调节范例，并在三个 PE 会话之后进行。将狗运送到熟悉的室内训练室，并运行通过10个试验的短延迟经典调理程序（见图2）。
   1. 在会话指定的音量下播放 10 s 的扫描音....

Results

表1列出了每个会话级别的平均重复次数。完整的培训和测试协议需要 14 小时（M = 13.55 h，范围为 12-16 小时），包括 90 个会话（范围 87-93 次）。开放环境训练持续4.38小时（范围3-5小时），模拟MRI训练持续5.4小时（范围4.2-6.5小时），转移为2.5小时，分为5个30分钟。19级的维护课程在转院期间进行，反映在上述完整的培训时间内。

.......

	会话级别	标准	时间	会话重复（M、SE）
开放环境

Discussion

上述协议将站位（下巴休息）行为的训练从脱敏分离到 MRI 环境。此外，它还利用在几个不同位置的驻点通用化程序，帮助将驻点行为转移到真实的MRI扫描环境;无需在 MRI 扫描环境中进行大量培训，即可进行上述工作，这非常昂贵。总体而言，培训和测试在14小时内完成，并立即转移到新的地点。虽然目前很难以有意义的方式比较各实验室的方法，但我们提出了一种犬fMRI训练协议，可以以经济高效的方式完成，使用高能量的狗。

关于将本训练方案向其他训练者通用的问题，虽然我们使用了犬只专用的检测犬，但该协议对于其他狗群来说应该是个好兆头。检测犬通常是重新用途的美国实地试验，狩猎测试，和高地游戏狗与内在高能量和"高^{驱动器"11。}术语"驱动"是指狗工作的内在动机，既难以操作和衡量，而且广泛使用，以描述最适合检测工作的狗;行业青睐和选择大胆，兴奋，高能量的狗，与其他类型的工作犬和宠物的觉醒（即兴奋，焦虑）的基线水平^更高。如果这样的狗可以训练到站，其他种群也应该成功。此外，狗能够站在各种位置，包括真正的MRI扫描仪。至.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
丙烯酸模拟射频线圈	Menards	TU59018594	模拟射频 （RF） 线圈：直径 8 英寸 x 4 英尺混凝土模板管。制作四个模拟射频线圈;将管子切割成四个均匀长度的管子，用于四个直径为 8 英寸 x 1 英尺的模拟射频线圈。
敏捷隧道	J&J Dog Supplies	TT053	开放式敏捷训练隧道
蓝牙音箱	Sharkk	SP-SK896WTR-GRY	便携式扫描音频播放：防水蓝牙音箱 Sharkk 2O IP67 蓝牙音箱 室外游泳池海滩和淋浴 便携式无线音箱
纸板 混凝土模板管	Menards	TU10120014	固定式模拟 MRI 孔：超声管 24 英寸直径 x 12 英尺标准壁防水混凝土形式。制作两个模拟孔;将管子切成两半，形成两个直径为 24 英寸 x 6 英尺的孔。
Chuckit Ball	Chuckit！	17030	玩具奖励：Chuckit！Ultra Ball
分贝 X	Skypaw		分贝计手机应用程序
运动垫			泡沫下巴托：将垫子纵向切成两半。卷起，并用热胶固定卷筒。用 X-ACTO 刀在中心切下巴大小的缺口。将热胶魔术贴到底面。
折叠桌			3' x 6' 折叠桌
超细纤维汽车蜡涂抹垫	Viking Car Care	862400	Viking Car Care 超细纤维涂抹垫
自然平衡 Treat Log	Natual Balance	236020	食物奖励：例如，鸡肉配方狗粮卷，3.5 磅卷
胶合板			平台：2 英寸 x 4 英寸 x 6 英尺长的木头，固定在 3 英尺 x 6 英尺的胶合板上。胶合板上的热胶运动垫用于牵引。支架：3 个 4x4x4" 的立方体以 45 度角切割，固定在 1"x4"x3' 长度的木头末端。制作 3 个大括号。
沙袋	J&J Dog 用品	AG155	J&J 专业质量沙袋 x 2
扬声器系统	Pioneer Electrics	HTD645DV	固定扫描音频播放：Pioneer HTD645DV 5 Disk DVD 家庭影院系统，带无线环绕扬声器。作说明书.
毛巾			标准毛巾